Справочник Издание 3-е, переработанное и дополненное

§ 4.5. Процессы смешения и смесители Процесс смешения предназначен для быстрого и равномерного распределения реагентов в обрабатываемой воде. Смешение по нормативам должно быть закончено в течение 1-2 мин при мокром и не более 3 мин при сухом дозировании реагентов. В то же время необходимо отметить, что эффект смешения в значительной степени зависит от первоначального смешения: чем меньше срок смешения, тем быстрее и глубже происходит коагулирование примесей, т.е. быстрее наступает хлопьеобразование. Эффективное смешение реагентов с обрабатываемой водой достигается турбулизацией ее потока в смесителях гидравлического и механического типов. В принятых в СССР смесителях гидравлического типа эффект смешения создается трехкратным местным увеличением скорости потока обрабатываемой воды с 0,3-0,6 до 1,0 м/с при расчетных расходах воды. При снижении или увеличении расходов воды (уменьшении или увеличении скорости) гидравлические смесители не обеспечивают удовлетворительного смешения ее с реагентами. В этом случае требуемое время пребывания воды в смесителях необходимо поддерживать дополнительными устройствами, обеспечивающими, например, циркуляцию воды или пропуск части ее мимо смесителей. Применение механических смесителей связано с применением дополнительных устройств и повышенными затратами электроэнергии. Применение таких смесителей требует в каждом случае обоснования. При эксплуатации смесителей необходимо стремиться к тому, чтобы коэффициент объемного использования сооружения (т.е. объем смесителя) был наивысшим. Осмотр, очистка и текущий ремонт камер смесителей должен осуществляться в периоды наименее напряженной работы станций в соответствии с планом ППО и ППР (табл.4.2 и 4.3). При эксплуатации перегородчатых и дырчатых смесителей необходимо следить за тем, чтобы в воду не попал воздух. С этой целью проходы перегородчатого смесителя должны быть затоплены, причем расстояние от верхней кромки прохода до уровня воды должно составлять 10-15 см. В дырчатых смесителях верхний ряд отверстий должен быть также затоплен на глубину 10-15 см. Отводящие от смесителей воду трубопроводы погружаются в воду на глубину 50-60 см от верхней кромки трубопровода. Для интенсификации процесса смешения обрабатываемой воды с коагулянтом и улучшения процесса осаждения коагулированной взвеси применяют аэрирование воды. Как известно, продуктами гидролиза сернокислого алюминия при растворении его в воде являются коллоиды гидроокиси алюминия или основные соли его и ионы водорода. Последние, вступая во взаимодействие с присутствующими в воде бикарбонатными ионами, приводят к образованию значительного количества свободной углекислоты: Н+ НСО НО + СО. (4.2) Образующаяся углекислота сорбируется частицами хлопьевидной взвеси, вызывая ее флотацию - всплывание хлопьев на поверхность воды. При этом хлопья становятся более рыхлыми, менее прочными, со сниженными сорбционными свойствами. Все это ухудшает процесс осаждения взвеси в отстойных сооружениях. Применение аэрирования воды во многом ускоряет процесс удаления углекислоты и делает процесс десорбции ее наиболее полным. При этом значительно изменяется также структура хлопьев: они делаются более плотными, менее газонаполненными, что приводит к более быстрому осаждению взвеси и лучшему осветлению воды. Наиболее неблагоприятно сказывается процесс флотирования хлопьев на осветлении воды при коагулировании маломутных цветных вод, и особенно в условиях низких температур, когда вязкость воды значительно увеличивается. В данном случае наиболее целесообразен и приемлем метод коагулирования с применением аэрирования. § 4.6. Процессы хлопьеобразования и камеры хлопьеобразования (реакции) Завершающим этапом реагентной обработки воды является процесс хлопьеобразования. Время пребывания воды в камерах реакции и гидравлический режим их работы должны рассчитываться таким образом, чтобы обеспечивать оптимальные условия для формирования и укрупнения хлопьев коагулированной взвеси. Оценкой эффективности этого этапа является крупность сформированных хлопьев, обладающих адсорбционными свойствами и достаточной механической прочностью для транспортировки их от камеры хлопьеобразования до отстойных сооружений. Полнота выполнения названных условий зависит от правильного выбора конструктивных и технологических параметров устройства. В процессе эксплуатации камер хлопьеобразования необходимо обеспечивать медленное и равномерное перемешивание, а также постоянное наблюдение за скоростью движения воды в камерах хлопьеобразования: рекомендуется поддерживать скорости 0,2-0,3 м/с в начале и 0,05-0,1 м/с в конце движения воды в камерах. Вялое, замедленное хлопьеобразование свидетельствует о неправильном гидравлическом режиме, низких или завышенных дозах реагентов, низкой температуре воды, недостаточном щелочном резерве и несовершенстве метода коагулирования. При проведении процессов хлопьеобразования необходимо учитывать следующие положения: понижение температуры обрабатываемой воды замедляет процесс коагулирования примерно в 2 раза на каждые 10°С, а при температурах ниже 3°С процесс замедляется настолько, что можно считать его прекратившимся; наилучшие условия хлопьеобразования достигаются для мягких и цветных вод при рН = 56, а для жестких и мутных - при рН = 6,57,5; улучшению процессов коагулирования и хлопьеобразования взвеси способствует предварительное хлорирование воды; при этом расход коагулянта может быть снижен на 20-50%; кроме того, предварительное хлорирование воды улучшает санитарное состояние водоочистных сооружений; улучшению процессов хлопьеобразования способствует введение в обрабатываемую воду флокулянтов (ПАА, активированной кремневой кислоты и др.), а также осадка из отстойников, осветлителей, шлама из отслоенной промывной воды фильтров и КО; интенсификация хлопьеобразования может быть достигнута продуванием через обрабатываемую воду воздуха в специально оборудованной камере с уложенными на ее дне решетками из перфорированных труб или пористых плит с расходом воздуха 0,15 м на 1 м площади резервуара. Рекомендуемые расстояния между осями труб - 0,91,5 м при диаметре отверстий 1,82,0 мм и шаге между ними 75150 мм; глубина барботажа - 22,5 м; допустимая высота воды - не более 4,5 м. Во время эксплуатации камер хлопьеобразования необходимо следить за тем, чтобы образующиеся хлопья не разрушались и не выпадали в осадок. Оптимальный режим скоростей движения воды устанавливается в процессе эксплуатации. Так же как и для смесителей, необходимо стремиться к тому, чтобы коэффициент объемного использования был наивысшим. Камеры хлопьеобразования не реже 1 раза в год (это касается и смесителей) очищаются и отмываются 5%-ным раствором железного купороса. Затем производится дезинфекция их хлорной водой и дозой активного хлора не менее 25%. § 4.7. Сооружения по отстаиванию воды Во время работы вертикальных и горизонтальных отстойников необходимо: следить за накоплением в них осадка и влиянием его на качество отстаиваемой воды; проверять не реже одного раза в квартал равномерность распределения воды как между отстойниками воды, так и по их сечению; следить за отсутствием перекоса кромок переливных лотков и желобов. При эксплуатации осветлителей с взвешенным слоем особое значение имеет их "зарядка": перед наладкой осветлителей необходимо провести пробное коагулирование воды в соответствии с ГОСТ 2919-81 с целью установления требуемой дозы коагулянта; для более интенсивного процесса хлопьеобразования рекомендуется производить вторичное коагулирование установленными дозами реагентов, равными 20-25% от начальной расчетной дозы. Для ускорения "зарядки" осветлителей со слоем взвешенного фильтра рекомендуется применять тяжелые железные коагулянты и интенсифицирующие реагенты (ПАА, АКК и др.); накопление расчетного слоя взвешенного фильтра должно происходить при закрытой задвижке, установленной на системе принудительного отсоса. После того как верхняя граница взвешенного слоя достигнет верха шламоотводящих труб (в осветлителях с поддонным шламоуплотнителем) или уровня специальных окон (в осветлителях с вертикальным осадкоуплотнителем), для удаления излишков непрерывно прирастающего взвешенного слоя открывается задвижка на системе принудительного отсоса с таким расчетом, чтобы через нее проходил расход воды, равный 15-25% производительности осветлителя. Контроль прироста взвешенного слоя осуществляется путем отбора проб воды как через контрольные краники, так и на разных высотах с помощью вакуум-насоса, барометра или измерения глубины погружения электрической лампочки низкого напряжения (12 В), опускаемой в осветлитель сверху на шнуре. Образование в осветлителе слоя взвешенного фильтра производится при скорости восходящего движения воды 0,8-1 мм/с; заданная скорость движения воды устанавливается после "зарядки". Перевод осветлителя на более высокую скорость (или производительность) осуществляется постепенным открытием задвижки на подающей трубе, с тем чтобы не было выноса взвешенных частиц в сборные желоба. В целях более равномерного распределения воды по сечениям в осветлителях коридорного типа, а также для лучшего смешения ее в зоне реакции на дно коридоров рекомендуется укладывать слой гравийной засыпки высотой 200-250 мм с крупностью гравия 40-50 мм. Осадок из шламоуплотнителя удаляют без выключения подачи коагулированной воды, т.е. не останавливая осветлитель. Выкачивание осадка может осуществляться мембранным насосом в течение 50-60 мин, после этого осадок должен подаваться на обезвоживание (иловые площадки, фильтры-прессы и т.п.). Во время удаления его из камер шламоуплотнителей желательно задвижку на системе принудительного отсоса прикрыть (по крайней мере, наполовину), для того чтобы при прохождении воды через шламоуплотнитель не понижать концентрацию осадка излишним разбавлением. Кроме одноразового выпуска осадка в смену (или в сутки), 1-2 раза в год необходимо производить генеральную чистку шламоуплотнителя и камер осветления. Процесс чистки осуществляется следующим образом: подача воды в осветлитель прекращается, производится его опорожнение через донный спуск; через шламоотводящую трубу вода подается в камеру шламоуплотнения с целью размыва оставшегося на ее стенках и дне осадка. Контроль за смывом осадка в осветлителях с поддонным шламоуплотнителем осуществляется через лаз (диаметр которого должен быть не менее 600 мм). Если полностью смыть уплотненный осадок с помощью воды, поступающей через шламоотводящую трубу или брандспойт, не удается, то накопления шлама удаляют лопатами, скребками или специальными механизмами. При чистке камер осветлителей попутно производят осмотр задвижек, перебивку сальника, а также осмотр и ремонт других его деталей. Выпуск осадка из междудонного пространства в осветлителях с поддонным шламоуплотнителем производится также во время чистки последнего. Удаление осадка в этом случае может осуществляться путем подачи увеличенных расходов воды (в 2-2,5 раза больше обычных) в междудонное пространство. Если при этом поднять и смыть слежавшийся осадок на герметичном дне не удается, то его удаляют с помощью механизмов. При эксплуатации осветлителей со слоем взвешенного фильтра большое внимание следует уделять обработке маломутных цветных вод, и особенно в период интенсивного нагрева поверхностных вод после весеннего снеготаяния. В некоторых случаях устойчивая работа осветлителей в этот период может быть обеспечена только при значительно пониженных скоростях восходящего потока воды в зоне осветления. Исследования показывают, что скорость восходящего потока ниже осадкоотводящих устройств следует принимать не больше 0,65 мм/с для коридорных осветлителей и не больше 0,9 мм/с для осветлителей, разработанных во ВНИИГСе. Как при пуске, так и во время эксплуатации осветлителей со взвешенным осадком требуется постоянно отрабатывать такие параметры: подбор оптимальных доз реагентов для обработки воды и установление наилучшего режима дозирования и ввода их в обрабатываемую воду; равномерное распределение воды по осветлителям и по площади каждого осветлителя в отдельности; создание плотного и устойчивого взвешенного осадка в осветлителе с установлением оптимальной высоты его; установление оптимальной скорости восходящего потока воды в осветлителе и определение производительности его в разные периоды года; установление периодичности и продолжительности сброса осадка из осадкоуплотнителя при продувке осветлителя; определение потерь воды при продувке. За последние годы для предварительного осветления и обесцвечивания хозяйственно-питьевой воды перед поступлением ее на фильтры находят применение флотационные установки (ФУ), которые могут быть использованы как при строительстве новых, так и при реконструкции существующих очистных сооружений путем переоборудования отстойников, осветлителей со взвешенным осадком, отдельных емкостей и т.п. Флотационные установки рекомендуется применять при обработке маломутных цветных вод поверхностных водоисточников. Перед пуском ФУ в эксплуатацию проводится гидравлическое испытание всех систем. Испытание устройств, в которых готовится водовоздушная смесь, должно быть проведено в соответствии с "Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением" Госгортехнадзора СССР. Порядок пуска ФУ заключается в следующем: производится заполнение флотационных камер предварительно осветленной водой до рабочего уровня; включается насос и компрессор, устанавливается рабочее давление и уровень водовоздушного раствора в напорном баке; визуально определяются равномерность выделяющихся пузырьков воздуха из распределительных трубопроводов во флотационной камере. Нормальным считается такое распределение, при котором образуется устойчивая водовоздушная эмульсия молочного цвета без выделения крупных пузырьков воздуха. Во время работы ФУ ведутся наблюдения за равномерным распределением водовоздушного раствора в объеме обрабатываемой воды, степенью осветления ее, скоростью образования пены, равномерностью распределения ее по всей поверхности камеры. Сброс пены из флотационной камеры может быть непрерывным и периодическим. Периодичность сброса флотационной пены устанавливается из условия предотвращения разрушения ее в камере и тем самым предупреждения вторичного загрязнения воды, а также по санитарным соображениям. Время пребывания пены должно быть не более 8 ч. Для флотационного осветления рекомендуется использовать очищенные коагулянты. При применении неочищенных коагулянтов растворы их следует предварительно подвергать отстаиванию в течение 20-30 мин. Для повышения эффекта хлопьеобразования используются флокулянты и осуществляется продувка воды воздухом в смесителях. Дозы флокулянтов выбираются с учетом конкретных условий и могут меняться по сезонам года. Обрабатываемая вода после флотационной установки имеет повышенное содержание воздуха, что может повлиять на работу фильтров. С целью исключения засорения загрузки фильтров воздухом, который, как правило, сохраняется на поверхности взвешенных частиц, рекомендуется содержание последних доводить до 3-8 мг/л в зависимости от местных условий. Удаление накопившегося в отстойных сооружениях осадка осуществляется не реже 1 раза в год, обычно перед наступлением паводка. Этот процесс осуществляется в следующем порядке: прекращается подача воды в отстойник, открываются водосточные задвижки, и вода из него с частью осадка сбрасывается в сток; оставшийся осадок размывается водой из брандспойтов с удалением его также в сток; загрязнения со стенок и перегородок удаляются щетками, а затем обрабатываются 5%-ным раствором FeSO. После очистки резервуары дезинфицируются хлорной водой с дозой активного хлора 25 мг/л. При работе отстойников следует исключить образование "мертвых зон", увеличивать коэффициент объемного использования сооружений. Для улучшения работы горизонтальных отстойников и повышения качества осветляемой воды рекомендуется монтировать системы рассредоточенного отбора воды. В последнее время широко внедряются в практику очистки воды тонкослойные (полочные) отстойники и рециркуляторы конструкции АКХ ЛО, имеющие более высокие технологические показатели по сравнению с рассмотренными отстойными сооружениями. Тонкослойные отстойники* позволяют значительно интенсифицировать процесс осаждения, на 25-30% повысить эффект осветления, на 60% уменьшить площадь застройки. К преимуществам тонкослойных отстойников следует отнести также устойчивость их работы при значительных колебаниях расходов поступающей на очистку воды, изменениях ее температуры и концентраций загрязнений. _____________________ * Эксплуатация тонкослойных (полочных) отстойников написана по материалам Ю.М.Симонова (ЛИИЖТ). Применение принципа тонкослойного отстаивания перспективно при реконструкции действующих отстойников различного типа с целью увеличения их производительности. Это является наиболее экономичным, а в ряде случаев единственным решением, учитывая стесненные условия действующих очистных станций и, как правило, отсутствие вблизи них свободных земельных площадей. При этом реконструкция сооружений может быть осуществлена в кратчайший срок, так как переустройство этих сооружений в тонкослойные отстойники не требует длительных и сложных строительно-монтажных работ, а сводится к установке заранее изготовленных блоков тонкослойных элементов в отстойной зоне. Тонкослойные элементы могут быть выполнены как из гибких материалов, не обладающих достаточной жесткостью, так и из материалов достаточной жесткости. Для обеспечения сползания в осадочную часть отстойника взвеси, оседающей на поверхности тонкослойных элементов, последним придается наклон к горизонту. Угол наклона принимается обычно 55-60°. По конструкции тонкослойные элементы выполняются в виде плоских или гофрированных полок, а также в виде труб различного поперечного сечения: круглого, квадратного, прямоугольного и т.д. Способ осаждения взвеси в слоях с малой высотой может быть использован в осветлителях со взвешенным осадком для повышения эффекта осветления и увеличения их производительности. Особенно это эффективно при очистке цветных вод с малой и средней мутностью. Для этого могут быть применены разработанные НИИКВиОВ АКХ им.К.Д.Памфилова тонкослойные модули, состоящие из каркаса и полок из поливинилхлорида. Тонкослойные модули высотой 1,1 м устанавливаются в рабочих камерах и осадкоуплотнителе. Установка этих модулей позволяет увеличить скорость восходящего движения потока в осветлителе в 1,5 раза по сравнению со скоростями, принимаемыми для осветлителей обычной конструкции. В ЛИИЖТе разработана конструкция полочного отстойника вертикального типа, позволяющая повторно использовать осадок без дополнительных устройств для его возврата в отстойную зону и без разрушения хлопьев осадка. Повторное использование осадка позволяет сократить расход реагентов и улучшить процесс очистки воды за счет более интенсивного хлопьеобразования и их осаждения. Использование осадков особенно эффективно в осенне-зимний период работы водоочистных станций, когда температура воды понижается и процесс хлопьеобразования замедляется, что, в свою очередь, требует увеличения дозы коагулянта. В НИИКВиОВ разработаны водоочистные установки типа "Струя", в которых напорные отстойники оборудованы трубами небольшого диаметра для реализации принципа тонкослойного осаждения. Поскольку продолжительность пребывания воды в тонкослойных отстойниках по сравнению с обычными очень мала, то следует особое внимание уделять равномерному распределению потока воды между тонкослойными элементами, процессам смешения воды с реагентом и созданию условий для процесса хлопьеобразования. Если в обычных отстойниках неудовлетворительная работа смесителей или камер хлопьеобразования может в какой-то мере компенсироваться за счет более длительного пребывания воды в отстойнике, то в тонкослойных отстойниках это невозможно.

Похожие:

	Шифр специальности Сборник лабораторных работ : Исследование трения и износа при ремонте машин и оборудования. Издание переработанное и дополненное....		05. 22. 10 Эксплуатация автомобильного транспорта Сборник лабораторных работ : Исследование трения и износа при ремонте машин и оборудования. Издание переработанное и дополненное....
	Одесского национального морского университета Сборник лабораторных работ : Исследование трения и износа при ремонте машин и оборудования. Издание переработанное и дополненное....		В земных условиях трение всегда Сборник лабораторных работ : Исследование трения и износа при ремонте машин и оборудования. Издание переработанное и дополненное....
	«30» августа Программ общеобразовательных учреждений. Литература. 5-11 классы (Базовый уровень). Под редакцией В. Я. Коровиной. Допущено Министерством...		Бикинского муниципального района Хабаровского края Сборник лабораторных работ : Исследование трения и износа при ремонте машин и оборудования. Издание переработанное и дополненное....
	Рабочая программа по литературе 7 класс Учитель Лукина А. В Базовый уровень. Под редакцией В. Я. Коровиной. Допущено Министерством образования и науки РФ. 8-е издание, переработанное и дополненное....		Методические указания по выполнению и защите выпускных квалификационных (дипломных) работ Издание второе, переработанное и дополненное / А. А. Шуканов, Л. Н. Воронов, В. В. Алексеев, Л. А. Шуканова. – Чебоксары : Чуваш...
	Учебники и учебные пособия, методические материалы Сборник лабораторных работ : Исследование трения и износа при ремонте машин и оборудования. Издание переработанное и дополненное....		Реферат По предмету: Общая экология. По теме: «Роль зелёных насаждений... Чтобы город был чистым. Издание второе, переработанное и дополненное. М.: Стройиздат, 1989 г., стр. 3-39
	План урока по теме «Трение. Сила трения» Сборник лабораторных работ : Исследование трения и износа при ремонте машин и оборудования. Издание переработанное и дополненное....		Учебник 3-е издание, переработанное и дополненное. Под ред. Е. А.... «Гражданское право, предпринимательское право, семейное право, международное частное право»
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Гражданское право: в 4 т. Том 1: Общая часть: Учебник 3-е издание, переработанное и дополненное. Под ред. Е. А. Суханова. М. Волтерс...		Утверждено на заседании экс уральского территориального управления... Сборник лабораторных работ : Исследование трения и износа при ремонте машин и оборудования. Издание переработанное и дополненное....
	Рабочая программа по предмету «Литература» (8 класс) Программ общеобразовательных учреждений. Литература. 5-11 классы (Базовый уровень). Под редакцией В. Я. Коровиной. Допущено Министерством...		Методика определения усилия лобового сопротивления при сооружении тоннелейспособом продавливания Сборник лабораторных работ : Исследование трения и износа при ремонте машин и оборудования. Издание переработанное и дополненное....